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Ⅰ　概　　要

1　沿　　革

2　規　　模

3　組　　織

4　職　　員

5　予算および決算

6　試験研究設備の整備状況

7　主要設備

Ⅱ　依頼業務

1依頼試験数および手数料

2　設備使用件数および使用料

Ⅶ　指導業務

1技術アドバイザー指導事業

2　一般巡回技術指導

3　簡易巡回技術指導

4　技術相談

5　調　　査

6　技術普及講習会

7　新技術技術者研修

8　出版刊行物

9　生産技術研究会

Ⅳ　研究業務

1　バルブ製品の性能に関する研究

吹

2　水道用バタフライ弁のキャビテーション特性の改善について

3　バルブ加工におけるCAM化の研究

4　セラミック溶射弁体の実用化試験

Ⅰ　概

1.沿　　革

2.規　　模

3.組　　織

4.職　　員

5.予算および決算

6.試験研究設備の整備状況

7.主要設備

革

1年　4月　　長浜市に県立長浜工業試験場を設置､機械､繊維の2都制とする｡

7年　4月　｣二業試験場を機械部門と繊維部門に分割し､機械部は滋賀県立機械金属工業

指導所と称す｡

4年　4月　　本指導所の整備計画ならびに彦根市に移築を決定

5年1 0月　　庁舎竣工新庁舎にて業務を開始(現別館)

8年　3月　　実験研究棟(精密機械加工室､熱処理巾間試験室､ジグポーラ室､その他)

を増築

年1月　　同上2階実験研究室を増築

年10月　　本館　竣T

2年1 2月　　バルブ性能試験装置を設置

3年　4月　　滋賀バルブ協同組合が庁舎に移転

模

面　積　　　　3, 400. 69　Trf

総　面　積　　　　2, 254. 38　frf

本　　　　館　　　1, 017. 96 ITf(鉄筋コンクリ-ト三階建)

別　　　　館　　　　　562. 53 Id(鉄筋コンクリート補強ブロック平屋建)

実験研究棟　　　　　487. 96　zd(鉄筋コンクリ-卜補強ブロック一部二階建)

そ　　の　　他　　　　　185. 93　Ⅱf

(平成元年4月1日現在)

- 1-

負

犠■ -~一書 劔劔劔劔勁泣り -~渓 漬蛋~.て云 剿�調ｲ�罫�/�ﾂ�:jl �� � �

1速 5.予算および決算 劔劔劔劔劔�几�冦｢� 冰ﾈ蟀}�(ｬ�支出済額 俶8ｧ｢�備考

(11昭和63年度歳入予算執行状況＼ミ讃 こ;)i ･ヾJL;: 劔劔劔劔劔�-きて款 俘�m｢���細目 01 食糧費

10,000 ��ﾃ����0 �科目不納収..L≡■■二一=繋 劔劔劔劔劔�

款 剄� 剋ｩ 剞ﾟ 剽¥算通額 剪ｲ疋額 剋茁�ﾏ賓 剏≡ｹ額 剿｢魂 �剪� � �02 その他 需用費 �澱蔬DB�196,000 ��

0 使用料 及び手数料 ���刮~ 4,002.000 刮~ 4.126,900 刮~ 4,126.900 � �劔

12 役務費 �"�+ｸ,ﾉ�ﾂ�o�k�裘�36,000 �bﾃ����0 �

01 使用料 �7 商工使用料 �3 機械金属 工業指導所 �18,000 �21,500 �21,500 � ��刪鼬|等_

OJZ 中小企業費 � �25.839.953 �Rﾃ�津鉄2�0 �

02 手数料 �5 商工手数料 05 雑入 �4 機械金属 工業指導所 試験 �,584,000 �,705,400 �,705 津C���0 ���� �� � �

義 ���02 中小企業 指導費 � 鼎c偵����469,000 ��I 12 諸収入 � 雑入 劔ll 経営技術等 研修講習 受講料 �8,000 �8,000 �8 偵����0 �儉Ll I 一一号.- ��� ��_��N� 鉄����S�ﾃ������

揺一一 ��� ��{yN� 都bﾃ����76,000 ��

合計 劔�.080,000 �,204.900 �,204,900 � 冀~.-j■て- 兩-*宗~~ �� � 免ﾂ��w�N�02 その他 需要費 �#"ﾃ����322,000 ��

(2)昭和63年度歳出予算執行状況 劔劔劔劔�毒運~~霊 蛋 鷲 �

lZ 役務費 �"�+ｸ,ﾉ�ﾂ�o�k�N�10.000 ��ﾃ����0 �

科目 劔劔冰ﾈ蟀}�(ｧ｢�倡因��｢�俶8ｧ｢�儖Xﾖﾇ褸�8�2���� � �B�諍w�{�ｷ��,�妺{� ��ﾃ����10,000 ��

款i項 [ 劔m｢���俤y��劔劔劔

02 総務費 ����ﾙk�ｬyyﾙN��r�ﾞ�蝌ｬyyﾙN��2�勾�Y{��b��ﾘﾇhｬyyﾒ�勾�Y{��#�ﾃ�����#�ﾃ���������読 ��06 機械金属工 業指導所費 � �Rﾃ3s�纉S2�25.370,953 ��

15 工事請負葺 ��.800,000 �,800,000 � �剪�ふ:B�?�Cﾔ､｢�ﾈｸ籀����(+2篦ﾒ�去L.､-ち L..tl ･∴-≡ 佗�ﾖﾈ�&ﾂ� � �01 報酬 �748,800 都Cゅ���0 �

02 企画費 �5 情報管理費 冤l 需用費 �2 その他 需用費 �7,000 �7.000 � �剪�･ち■ー LJ=L- 綴ｨﾌ2���ﾘ�ｲｲ� � �08 報償費 �301,950 ���纉S��0 �

≒､′宇 � �� �� �●ll ��

07 商工費 �����rﾃch爾ﾃs���rﾃcc�ﾃs������i_.詳91:防:≡- 凵諱�替 I-6琵 _;慧 � � 几yN� �ﾃ3�ﾃ3c��1,390,360 �-

.≡l_､専 I_LAヽ■ 白ﾒ�B�� � 免ﾂ��w�N� �"ﾃ�Bﾃ�2�12,914,823 �� 01 商工業費 �冤 ��.821,828 僮,821,828 � �

01 �C�ﾃ��� �

01 商工業 総務費 �9 旅費 ��00.000 �00.000 � �剪���ﾜｲ�冕� � � �榎iN��C�ﾃ���0 �

+十 蒸 :>77_ -L?yiy I_;≡繁 ++. 話謹 普:- :Jさ; こ弦 汚さ文 相-′ -L_l翁= モサ ーし㌢ ++ ~7;Le �� �02 その他 需用費 �"ﾃcs2縱3��12,673.731 ��

12 役務費 ��0,000 �0,000 � �剪ﾒ�ｲ簫����+��

12 役務費 �"�+ｸ,ﾉ�ﾂ�o�k�N�2,359,120 �ﾃ3S津�#��0 �

03 工業振興費 ���,601.828 �,601,828 � �劍耳耳+�茲�ｨﾋ鈔謾ﾂ�

01 報酬 ��80,000 �80,000 � �剪�滝■∴.㌔ 剪� �13 委託料 �1,282.060 �ﾃ#��c��0 �

08 報償費 ��25.000 �25,000 � �劍耳vH��:B�剪� � ���6Hｴ9]ｸ��ｼik�勾�Y{�199,920 �湯纉#��0 �

09 旅費 ��54.828 �54,828 � �剪�宗一淀

02 恒温恒湿180,000 点検委託料 �80,000 ��ﾂ�

u 需用費 ��06,000 �06,000 � 冤

-4- 劔劔劔劔劔�5-

科目 劔劔uﾈ蟀}�(ｧ｢�支出済額 �残額 儖Xﾖﾃﾒ�

款 俘��目節 劔-ｹ��

- � ��2�ﾇ碓Xｼik��勾�Y{�鼎S"ﾃ3C��452,340 �0 �

04 浄化槽等維 持管理業務 委託料 �2,000 都"ﾃ���� �

0 �

05 ボイラー 整備点検 委託料 �0.000 塔�ﾃ���� ��

06 火災報知設 備保安検査 委託料 �4,800 �Bﾃ�R�■ ��

07 排出水の 分析委託料 �08,000 ��ゅ����0 冓

08 冷凍機保安 点検委託料 劔155,000 �SRﾃ����0 �

14 使用料 及び賃借料 ��78.640 都づcC��0 �

18 備品購入費 亦��6,155,000 澱ﾃ�SRﾃ����0 �

19 負担金補助 及び交付金 ���~)8��ﾙOY]ｲ��ｺh橙�X�8ｾ���7.000 途ﾃ����0 �

02 各種会議 負担金 剪�108,000 ��づ����0 �

27 公課費 ��25,200 �Rﾃ#���0 �

合計 劔���緜cゅs��31,668,781 ���

6.試験研究設備の整備状況(昭和63年度)

設備名 �I|｢�型式 �ｹ�(��備考 県単

ロックウェル硬度計 ��B�l㌔BH警LyAITン 】LⅠP一一20AH1 �ｩk��ｸﾞﾈ��

重金属廃水処理装置 �ｮ����ﾗｨｼhx｢�〟

スポットエアコン ��B�SUAS2MAU ��84ﾈ98ﾔ鮎hx｢�〟

ゴム硬度計 ��B�200型 �ｩ8y,9�ｸﾞﾈ��′′

XYプロッター ���A3 �ｨ7H4�6�(4�〟

7.主　要　設　備

t

品名 亢ｸｦ�俎y?ﾉD霾�｢�儖Xﾖﾂ�?ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以��ﾈ�ﾂ�

万能研削盤 倅�I�斡��ｴﾕTs#X�經���r綯��

治貝中ぐり盤 倅�I�斡��ｴ､$Hﾅ蓙�2��ゅb�r�

平面研削鮭 倅�9�ｸﾞﾈ��ｴrﾔCcHﾅ��ゅ�"����ﾘ�ﾂ�

万能二】二貝研削盤 冏�nﾈ7H8�85逸��ｴ2ﾓC���ゅ�"�2����

ブロックゲージ �8��ｵ�Et�ｸ��偵ゅ�りx��

万能顛徴測定器 倅�I�斡��ｴﾔﾄC�����鼎���B��ﾈ�ﾂ�x��

万能工具罪責微測定器 �8��ｵH耳痔ﾔ4ﾃ(ﾅ��や�

旋盤大阪工作所製360HB-X型43一3.19 劔�ﾈ�ﾂ�

超硬工具研磨盤iアサヒダイヤモンド工業製 sDG型43.9.10 劔�ﾈ�ﾂ�

表面粗さ計 刄eーラーボブソン社製 クリサーフ4型 �3_ll.30 �ﾈ�ﾂ�

万能フライス盤 剴坥ｧ精機製MS型U �3.12.28 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�

プロジェクション 刄Jールツァイスイエナ社製 �4.10.21 �ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以�

オプチメーター キヤス試験機 儁OD20/20

東洋酎ヒ製CASSER-1 �4.10.29 �ﾈ�ﾂ�

流速効果腐食試験装置 剋R崎精機研究所VF-1 凵戟����

カット.オフ(帯鋸盤) 刄Aマダ製CRH-300S �5.8.30 ���

シヨア硬さ試験機 剋O光計器製S44計量研型 �5.9.25 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�

ブリネル硬度計.三精工業製SDLB計量研型 劔45.9.29 ���?ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以�

工業用赤外線温度計 刪ｮ産業製TA-1 �5.10.20

デジマイクロ 刄Iリンパス製DM253 顕微鏡STM �5.10.30 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�

日本自転車振興会 補助物件

液化炭酸超低温装置 剪��{製作所製OTS一一一60 �5.10.31 一一･一-.一･.･.･.･...-.･.･..."-.一･.･.･.･..--...-~▼` ニコン6D型 �6.8.16 �ﾈ�ﾂ�

オ-トコリメータ

､▲

品名 亢ｸｦ�購入年月日 儖Xﾖﾃ�ﾒﾘ+��

島津万能試験機 �H�ｬx�$Tふ���ﾅ�46-.9.2g �h抦ｮ仂i*�^(�Z以��?ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以��｢�

周波数自動分析記録装置 俛�ﾝｹ�Y:靆Hｸh��ｵ4ﾒﾓ##���47.9.28

エレマ電気炉 �ﾈ､8ｻｸⅹ�ｴ4Rﾓ#��47.10.30 ���

高温鋳物砂試験機 �ﾈｹ鞅Hｴ��ｹ|ﾙ|｣S��ｳ�47.10.31 ���

直示式鋳物砂熱膨張計 傅ﾉ�)�ｸﾞﾈ��ｴT�ﾓ��47.ll.20 ���

曝熟試験器 傅ﾉ�)�ｸﾞﾈ��ｴﾓ�ﾒﾓ��′′ �ﾈ�ﾂ�

定電位電解分析装置 冩igｹ�ｸﾞﾈ��e2ﾓCH���47.9.8 �ﾈ�ﾂ�

ばいじん量測定装置 韮ﾓ#�42�49.8.12 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�ﾖ偵｢�

メモモーション測定装置 傴ﾈ岔6Hｮﾙ�ｲ�49.7_31 �ﾈ�ﾂ�

万能基準硬さ試験機 冖��ｸﾞﾈ��ｸﾇi|ｨﾊHﾅ�4�)｢ﾓ8ﾅ霽h蟀�Y'YWB�49.10.28 �ﾈ�ﾂ�

高周波誘導電気炉 覇Dふ3�ﾘ5H488ｨ5�韭�49.10.31 ���

蛍光Ⅹ線分析装置 凉ﾘｧy6Hｴ�ﾔ鮎i�ｲ�4ｸ484ｲﾘ7H8ﾈ6(4���c5�B�52.3_30 縫ﾊ"��ﾈ�ﾂ�

CEメーター �ｨ�ｸ5定4�986り6ﾘ�ｸ5�ﾘ6(7h��DT5HuE�7ﾘ�ｸ4鑾bﾔ�52.3.23 �ﾈ�ﾂ�

可傾式金型鋳造機 �h�ﾔ鮎e�ﾅ2ﾓ35"�53.8.ll �ﾈ�ﾂ�

自動平衡型温度記録計 �ynﾉ�ｸﾞﾈ�Tｳ���ﾓ�b�53.8.25 ���

塗型用噴軍機 舒)696�Y�ｲ�53.12.20 ���

PHメーター �ﾈ懐6IFy�ｴ�ﾓ#�"�53.7.10 侈y�ﾃ�ﾒ褫ｨﾜ�

シャルピー衝撃試験機 �y,9�ｳ3�ｶx6vﾒ�54.1.17 ���

普通騒音計 �ｨ6ﾒﾘ6Е2ﾓ���2�54.8.20 ��8"�(h抦ｮ仂i*�>ﾘ�Z以����h�8�ﾂ�

精密低温恒温槽 �9wH鯖�ｸﾞﾈ��ｲ�54.10.31 �ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�K一一3473-Dl 剳竢封ｨ件■三一さ

ストレンメーター �hｻｹ,ｩ�ﾘﾔ鮎dE�Rﾓ�����2ﾓsS�2ﾓS��54_9.5 ���

品名 亢ｸｦ�購入年月日 儖Xﾖﾂ�?ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以�

分光光度計 �y,9�ｸﾞﾈ�Ubﾓ�S�ﾓ�"�54_8.10

STメーター (残留ひずみ測定器) 兀�HｵｨﾊIUx�ﾅ�54.10.5 ���

水圧ポンプ 伜)gｹ�X�ﾔ鮎i�ｵ�ふc��54.7.14 侈y%��

ジェットエロ-ジョン 試験機 ピンホール探知器 �ｨ�ﾞ�斡��ｴ･dRﾓ�"�55.8.10 �h抦ｮ仂i*�>ﾘ�Z以�

㈱サンコウ電子製TRC-20A 鉄R縒�r�′′

静電粉体塗装装置 傅ﾉnﾉ685ｨ8�986xxｩ�ｲ�u���EE�Sc�3"ﾓ��55.7_25 �ﾈ�ﾂ�

cs同時定量装置 兔Hﾙ�ﾄT4���ｲ�ﾄT4�52ﾓ�CHﾅ�xｨｹ�8韋ﾞﾈﾊHｸh��ｲ�55.8.9 �ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以�

かじり摩耗試験機 �5.10.31 �ﾈ�ﾂ�

空気圧実習装置 �駢ｩ58ﾔ�ｩ�ｹ9h�覈vﾂ�56.7.30 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�

ブリネル硬さ試験機 �ｩ8y,9�ｸﾞﾈ��ｲ�ﾜY�X捶�2ﾃ���ｳ�xｩ8y,9�ｸﾞﾈ��ｲ�4�ｸ6x4��DD52ﾓ#UHﾅ�56.9.16 �ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xｻｸ橙�^(�Z以�

.-万能試験機 �6.9.19 �ﾈ�ﾂ�

-.電動ピッカース硬度計 �ｩk��ｸﾞﾈ��ｴ�dｲﾔ�ﾅ�56.10.31 ���

高周波プラズマ分析装置 �ｩ8y,9�ｸﾞﾈ��ｸuD5�bﾓ����ﾅ�57.12.10 ���

マイクロコンピュータ システム �h88�ｸ7hx､ﾕ｢ﾓ#����58.1.14 �ﾈ�ﾂ�

X線マイクロアナライザ �ｩ8y,9�ｸﾞﾈ��ｴU�ﾒﾓ��uB�58.ll.21 �ﾈ�ﾂ�

小型超低温恒温器 ���84x5��(4閂ｩ�ｲ�ﾔ2ﾓs�ﾅ�58,ll.22 ���

微小硬度計 �ｩk��ｸﾞﾈ��ｲ�ﾕdｲﾔX5h5�X8��58.1125 �ﾈ�ﾂ�

オシロスコ-プ 亳Y�Y6H�ﾔ鮎hx､4�ﾓS�c��58.7.29 侈y%��

マイクロロボットムーブ マ_ス夕 倅��Hｴ��ｵ$ﾒﾓ����59.9.21 �ﾈ�ﾂ�

_顕微鏡試料作成装置一式 �(8bﾘ8�ｩh�59.12.26 �h抦ｮ仂i*�^(�Z以�rL+ 倒立型金属顕微鏡 �ｨ5(94U�uE��BﾕDﾔR�59.12_26 �ﾈ�ﾂ�

･冷熱衝撃試験機 ���84x5��(4薤5"ﾓc8ﾅ�59.12.17 �ﾈ�ﾂ�

-++ �詩.p■ 藩学 蔓袈J t{二ヽ 二を

義; 吋二 _1葺 乾二 終一二‥ il?-Tie j11~=. )二才/ ～~､ {++ L++ 親

品名 亢ｸｦ�購入年月日 儖Rﾗ�揩�

検力器負荷式 応力腐食試験機 �ﾈｹ鞅Hｴ��ｸ7h8ｸ�ｸ7H8ｨ984��60.12.10 �h抦ｮ仂i*�^(�N�

全自動分極測定装置 冉ｹ6ﾉ6Hﾔ�ｴ�ﾒ���60.12.10 �

浸演乾湿 複合サイクル試験機 ��ｸ韋ﾋ�ｴ��ｴErﾗTBﾓ2�60.12.18 �~∴芦 亳�蔗�ﾊｸ蔗�?��W�･���ﾓﾒ�ｲｲ�2s｢�Uﾈﾇﾂ�｢rｲ�耳ｹ2�k(ｦﾒ�ｨ耳鬚��H�ｳ｢�ﾜｸ*ｵ��抱繒�����?�B���

パ-ソナルコンビユ-夕 ネットワークシステム一式 辻�61_3.31 况��

ループ検力計 ��TﾄBﾃ��TﾄB�61.3.7 �ﾈ�ﾂ�

電気マツフル炉 �H7ﾘ6x怦ｧtdﾒﾓ3b�60.7.16 ���

光学式変位測定器 �ｨ�ｸ6�Hｴ��ｴY_9?�蔕s���61-1ー11 ���

電子天秤 ��8x4X6��85�､･�ﾓ�c��61.6.4 ���

横形マシニングセンタ 売3C��ﾓC��62.1,10 �h抦ｮ仂i*�^(�ｴ�傲ﾙ?�ﾓ｢���蔦�rﾂ聒爾�而$｢�+x爾鵑�m����､辻�ﾕ龝ﾂ�2ﾘ�や�

NC自動プログラミング 装置 ��DTﾕ�ﾔ�Tﾄr�′′′ ���ﾈ�ﾂ�

写真複写機 �ｨｷｸﾞ�2ﾓ���62.7,14 憧ﾓRﾒﾒ�v��

金属顕微鏡用照明装置 �ｨ8(8ｨ6X6(4���rﾓCへﾄ���62.7.14 唸+����闔ｩ?�ﾜ�

バルブ性能試験装置 本体 実流量変位測定器 �ｩgｸ怦ｧxﾔ鮎hx｢�5x4h6(4閂､E4�ﾓc�T8ﾅ�62.12.ll �ｩgｸ齷5ﾘ鋹�Xﾔhｶ��^(�Z��

リフト運搬車 �俛�ﾔ鮎hx･5�##�ﾔﾄﾂ�62.12.5 �ｨ而罐��x�苒粤ﾒ�9?�J�童停�4X��钁���.(.��ﾗ�Cｲ�

ロックウェル硬度計 冖��ｸﾞﾈ���ﾔ�B�63,10.14 况�ﾓｨﾜx*ﾂ�

重金属廃水処理装置 ���ﾗｨｼhx､ﾈuE�ﾓ#����63.8.ll 遅*ｵ��Sﾒ��自{2��ｲ�

スポットエアコン ��84ﾈ98ﾔ鮎e5T�3$ﾔ�R�63.7.1 苓��*ｲ薊蔗��ﾈ�ﾂﾆ逃奉��ﾆ亦�

ゴム硬度計 �ｩ8y,9�ｸﾞﾈ�#��ﾅ�63.7.28 �駛旭ﾂ���耡�ﾖ�

XYプロッター �ｨ7H4�6�(4�2�63.9.14 又ｦ�捧wb�y?�ｸ粐��耳蠇�ｩ9�Rﾗ%DRﾂ��

う:■- 18~ 寺■L, 鼻:I 辛 壬■ -10- 劔 ��

Ⅰ依　頼　業　務

1.依頼試験数および手数料

2.設備使用件数および使用料

依頼試験数および手数料

手数料　　3,705,400円

)材料試験　　462試料(1･088試験)

(内　訳)　抗　　　折

引　　　　張

71試験

332　〝

耐力･降伏点　　　　110　〝

伸　　　　び

硬さ(H B)

硬さ(その他)

そ　の　他

2)分析試験　　223試料(912成分)

(内　訳)　　ねずみ鋳鉄

球状黒鉛鋳鉄

青　銅　鋳物

そ　の　他

251　〝

247　〝

14　′′

63　〝

20試料

23　〝

112　〝

68　〝

3)その他の試験　　210試料(320試験)

(内　訳)　組　　織　　　289試験

そ　の　他　　　　　　31 〟

14)成績書複本　　199通

(内　訳)　和　　　文　　　175通

英　　　　文

.設備使用件数および使用料

使用料　　421.500円

(内　訳)　　25tオートグラフ

100t万能試験機

ブリネル硬さ試験機

高周波プラズマ分析装置

c s同時定量装置

その他

24　〝

回　〃　〃　〃　〝　〝8　2　7　3　8　09　9　7　6　1　5

一日-

｣　T T rl】一1　　　T ∫ i l　　■･･･1----　　　　　-.---】】一　l_I.ー　トーーーLI... t･;妄H一.壬t

ぎ一一-11一r･111--1-.事.　-　　.TlII圭丁真卜

Ⅲ　指　導　業　務

1.技術アドバイザー指導事業

2.一般巡回技術指導

3.簡易巡回技術指導

4.技術相談

5.調-　査

6.技術普及講習会

7.新技術技術者研修

8.出版刊行物

9.生産技術研究会

術アドバイザー指導事業nj; ������?��邵ｮ仂b�指導内容 �99h4�6��85X�ｲ�

ttt一一: 臣､墓.､土スビ-バルナ工業㈱ 剩ﾂ弁弁体験合ステム加工専用機の試作について �穎ﾈ�Lﾒ�

-.:,賑榛江製作所 剞ｶ産性の向上及び作業の合理化.親企業の技術指導 �Y,�xｫ"�上の非協力対策

iT雪 ++ 倆H6848ｴ�ｮﾘﾔ鮎hx｢�遮断弁の開発と内製化lrEついて(モ-ルドの成型と �i�ﾈﾎXﾔb�

実用化テスト等)

七 一一も _%._i 策､一字 ���86�ｸ7Xﾔ鮎hx｢�電気.電子制御の応用バルブの開発に必要な知識 �i�ﾈﾎXﾔb�(安全基準等)について

岩田製作所 �ﾘ顗晳|ｩ�h蝌,���俶H�+��萎ﾙ�ｹV�ﾉlｩ���ﾈﾏﾂ�H中春三 上について

賢二-.≡ Bi- 汁 �I�Xﾔ鮎hx｢�低騒音.低振動の流量調節用バタフライ弁の開発に 冩h鯖68�ﾜb�ついて

賢も 汁 俛�蝌6�ﾈﾔ鮎hx｢�自動車用安全ベルトの組立ラインの作業改善による �穎ﾈ�Lﾒ�

生産性向上について 秦:-.t 臥 緋国産バネ工業㈱ 剄ｑｬ自動プレスの騒音防止設備の検討及び効果測定 俘(ﾞ咽y[ﾒ�

斡-t=- 賢5-~ヤツイ機器工業㈱ 賢二二ここ 剴ｺ合金製ガスコック部品(アルミダイカスト)腐食 伜(岔9�

原因及び対策 賢ミこ 賢._■広瀬バルブ工業㈱ 重き 剿箞ｳバルブの弁体一弁棒組合せ負荷時応力集中.痩 ��(抦ｶr�

労破壊の強度設計 ど.I 蔭1高橋金属㈱ 儂C夕レットパンチプレスの騒音.振動解析について 俘(ﾞ咽y[ﾒ�

ぎ~ 竪:.｣エストバルブ工業㈱ 剄H場内の機械設備と治工具のレイアウトについて 亊ｹOi�ﾔB�

ここ. き■-;協和工業㈱ 刄oルブの肉厚測定の自動化について 兀�69�(�

合計13企業(65日)

一般巡回技術指導

工場内外の騒音､振動等の環境測定と測定結果にもとずく生産性向上対策について

期　　間　　昭和63年9月1日､平成元年2月13日～17日

指導員　　滋賀県技術アドバイザー　　高　崎　秀　平

機械金属工業指導所

専門員　　村　口

指導係長　　松　川

指導企業　　国産バネ工業㈱

角田鉄工㈱

飛田鉄工所

大宗㈱

広瀬バルブ工業㈱

夫　l知兵　栄藤　川佐　宮査　師

技任

主　主

簡易巡回技術指導

加工･研摩技術､治工具の改善､熱処理および各種の管理技術等について

期　　間　　昭和63年9月6日～14日

-13-

指導員滋賀県技術アドバイザー田中春三 機械金属工業指導所職員 劔剪� �+-ち 覧‡:-- 一一賢､七>三 を4 賢 ､巨::技術普及 8rL:.㌔ 一歩､ 俎X�橙� �

指導企業15社(みさか工業㈱ほか14社)ltや 4.技術相談.指導 劔劔刹`士年月日 俘�m｢�講師 �ｨ��受講人員

旨163.6.1 �ｩEｸｯ｢��5(5�x峇ﾘ,ﾉ�陌�ヤマザキマザ∴ノク㈱ 国内販売部長松坂年造 倡y;���ﾊH���73名 69名

宝163.8.31 亰ｨ�､ｩJﾘ,ﾉ:靠ﾈ,bり���仂i�ﾙz｢�ﾘ6�ｸ7X蝎&��~�,h+X,Bﾒ�通商産業省機械情報産業局 鋳鍛造品課長橋本久義 ���

項目件数比率I.:Y 劔剪� 艇ｩ�ｲｲ�#ﾙﾍ�ｹ2�ｲ2��ﾒﾘ,g"��ﾔ�k2�R謾���ﾙzr�蕋钁ｲ�7��㌔_. ++ ぎ63一9.27 ��ｸ7X,ﾉzﾉ�ﾉ

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10.13 ��ｳ��9:00 ～ 日:00 �ﾘ5ｸ6(6x��ﾘ,b�&Y�ｸﾅy�H,ﾉ�ｩ.�溢���同上 �ﾘ5ｸ6(6x5��ｸ5x,�h.�靼Xｧ��&Y�ｸﾅy�B�ﾈ4�5ﾈ99NHﾜH蕀yb�v��1.0 免ﾃ｣�������#｣���特殊環境下での �_ノーTi3; _祭_J~ 水中でのひずみ測定

(木) 劍-�+�ﾘﾇi�｢�棉GE��ﾘ(孰,X,ﾈ-�+�ﾙ�ｩ.�C､ﾈ蔗��ﾉ9�

2.0 �3｣������ﾃS｣���ひずみゲ-ジの センサへの応欄 凵｡塗 圧力検出センサおよびそ毎襟i~≦ hT,7-_I ンサ､質疑応答'一撃し丸さ. LL&__ �

･､.∴.£ -_-li.u ～.■11 .出版刊行物_二喜 劔剋] 1 湾 :/_I-eB .′1 -+ ���ﾗ���Oﾈ��

-ヾナ繋- 昭和62年度業務報告書'■■■;a--1 ;..>也 機工指だより仙35､恥36∴還 .生産技術研究会.::.表ゝ妻 (1)昭和63年度役員 ､ここ男~ 会長井上孝史(角出鉄工)二一三義 I-a-く 幹事北川-男(相川バルブ製作所)李 :㌔-*-. 松井繁1徳(大日本スクリ-ン製造) が- 沢田満(新和工業)一二=-項鍔 山田弘-(広瀬バルブ工業)三遷F 松川進(機械金属工業指導所) 会計監事清水重-(協和工業)竃 .瑠 島村藤生(大洋産業)■こ搬 事務局極月英司(機械金属工業指導所)ち 宅 (2)事業内容＼}-1 ..:>1 7.技術講習会6回:■崩 ィ.工場見学1回~与 ウ.総会.幹事会6回 劔剪ﾕF､ﾈ��vB�

､Lj. 与.L.3 賢を:..i__■:.:- J■hr.. 男.-,-､

tq､.メ

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工.会報発行2回 -16-

Ⅳ　研　究　業　務

1.バルブ製品の性能に関する研究

(既存バルブの性能試験)

2.水道用バタフライ弁のキャビテーション特性

の改善について

3.バルブ加工におけるCAM化の研究

4.セラミック溶射弁体の実用化試験

(バルブ開閉試験横の試作)

バルブ製品の性能に関する研究

(既存バルブの性能試験)

村　lI　明　　義

樋　I_二1　英　　司

酒　　井　　一一　　昭

はじめに

年.各種配管系の高度化､流体の多様化に伴ない､使用されるバ′レブも高性能なバルブを要求さ

ようになってきた｡

規格面においても､ J I S規格が外国規格との整合性や現行規格の弊確統合等により見直し

ており､現行の詳純な規定による規格から品質性能に重点をおいた設計に自由度を持たせた現

わりつつあるo

においてほ､このような環境の変化に対応するため､昭和62年度にバルブ性能試験装置を導入

高性能バルブの開発研究事業に取り組んでいる,J　しかし､各種バルブの性能に関する詳細なデI

sl少ないため､先づ､既存バルブの性能値を把握する目的で既存バルブ(仕切弁､玉形弁､逆LLめ

の各種性能試験を実施したので報告する｡

験設備および試験方法

il　試験設備

試験に使用した設備の概要は､昭和62年度業務報告書(昭和63年発行)に記載したとおりである｡

iS B 2005 ｢バルブの容量係数の試験方法｣に準拠して製作しているo

･2　試験方法

図1　容量係数と差圧の関係

01　0.2　0.3　04　05　0,6　0.7　08　0_9　1.0　日　1.2　1.3　1.4　15　1.6

差　　圧　(k9f/cJ)

→ilT→

2.2.1容量係数試験 JⅠSB2005｢パル くになると74Kpaの差圧 さい差圧に設定して試験 値が低くなるがその差は なお､容量係数はすべ cu-1.167Q漂 2.2.2損失係数試験 弁の各開度毎に管内流 測定したo損失係数(I c=2g.AH u2 2.2.3供試弁の弁開 弁の開度は仕切弁と玉 距離(リフトD)に対す 逆止め弁については全 2.3供試弁 試験に供した弁は仕切 劍7h,ﾉvY|ｨﾅy�H,ﾈ韋ﾋ�_ｹd�8,傀�+h韋ﾋ�/�ﾗ8,�+ﾘ�ｸ+ﾘ+�ZH皐ｭi7�*ｨｦﾙ]ｸ,X*ｸ,�(�ﾘx*ｩ�h+h.宙7ﾈ987h*ｩvY|ｩW9�ｸ,ﾈ+ﾘ-��ｸ,ﾂ�/�ﾗ8,�+ﾖ�Y&ﾈ,hﾛx�,ﾈｭhﾅx/��ﾓ�,俾h+v�x�*ｩ�X*ｸ*ﾘ,��ｼﾘ晴,X*�.海Tｷ����Vｳ肪���ﾈ,X,ﾘ-�h/�,x帽ｻ�ﾘ,��"�,D7Y&ﾈ,YUﾈ.ﾘ+ZH鵁�,�h,�,H螽�+X+ﾖ�r����ﾈ/��ﾓfﾒ�,ﾉn(,Y4ｸｵ�ﾙ.ｃRﾓi&丶ｲ�ZH+ｸ,ﾈ鳧,ﾉ]���ﾘ鵁�,�h.亥ｨ�+X+ﾓ��Nr�ﾆ�]��(*(,H,ﾙ�9¥"云價�]俐�*�y]�ﾉ]俐�*ｩz8.ｨ.偸XｭB��.兢�ﾈ､ｨ*ｲ��ﾉNB�����Zｩzh,YUﾈ.ﾘ+X+ﾖ�¥(鳧,ﾉ]�ﾈ､ｩ7���,h+ZI]�ﾈ､ｨ*ｸｧ�7ｉNr��h,�,IUﾈ.ﾒ�]唏ｼｨﾆ�]唏ｷH鉅-��X鵁,ﾈ,h*��X*�.薬�劔~■~.1■.毒素 一六:J¢ ∴適yl ･仁.､ぶ ･JJ.i.:-;-一重 二.i:::I:=湖 が_鰻重~ 時磁毒. と棄毒'J-*~ たム_≡≒…■三濁 _I-;I-I 一二-薄璽∫ ･一五._q■- :

表3　　スイング逆止め弁

弁　　　　箱

3.試験結果および考察

3･1　仕　切　弁

3･1･1　容量係数試験

(1)容量係数(以下Cu値と記す)

各弁のCu値を図3に示す｡井関度が全開(100%) ～中間開度まではCu値の変化は少ない

全閉(0%)近くになると急激に変化し少さくなるoまた､弁開度】00%では口径50加､ 100

ともにl二｣径が同じ｡径であれば弁の種類が異ってもCu値はほぼ同じ値を示した(弁Aと弁畠

弁Cと弁Dと弁Eと弁Fが同じ)Qしかし､中間開度では弁の種類によりCu値は異っており､

にソフトシール弁(弁Bと弁E)は口径50帆100mmともに他の弁に比べCu値は大きい値と

ているo

仕切弁がCu値に及ぼす要因としては､弁体弁座の直径(開口面積)､弁箱の形状(底部が

かストレートか)･弁体の形状､面問距離および弁体の傾斜角度などが挙げられるが､開口面

影響が最も大きいと考えられるのでさらに(2)で検討を加えることにした｡

なお､口径200皿の弁(弁G)は井関度60%以上では差圧5Kpa以上が確保できなく測定不肯

あった｡

1 0　　　20　　　30　　　40　　　50　　　60　　　70　　　80　　　90　　10D

開　　皮　(蘇)

-20-

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(SbJ0ト)　(%OE:)　(裸SN)　(%ON)　(%St)　(%OT)　(%S)

oC2鳴P　%卜9　.%6N　.%n　.%6T　.%mr　′%9　　′%N.望世監Q70　(想)

(2) Cu値と開口面積の関係

(1)の結果からCu値と開口面積の間には密接な関係があると思われるので･各弁の井関度毎の開

口面積を計算LCu値との関係を衰4に示したoまた､口径100mmの各弁の弁開度と開｡面積の関

係を図4に示すo表4からソフトシール弁(弁E)は弁体の直径が小さいため他の弁に比べ同じ井

関度では開口面積は大きく､特に低開度から中間開度においてその傾向が大きいことがわかる0本

釆･同じ開口面積であればCu値も同じと考えられるが､口径100mmについてソフト-ル弁(弁E)

と陸用弁(弁C)とで､閲[コ面積とCu値の関係を調べたところ図5に示すように開口面積15cd

(開度に直すと約20%)までは弁C､それ以上では弁Eの方がCu値が大きくな-たoこの原因を

もう少し詳しく検討するため､流量特性凶

(井関度と容量係数比､開口面積比の関係)､

図6を作成し検討したところ斜線の部分､

すなわち､開口面積比と容量係数比の差は　関Bb

弁Eが最も小さくなり､損失か小さい弁で□　7U

図4　口径100md)の仕切弁の

弁関度と開日面積

-Hi.I.I.｢L.･･.lil--…　　･-----.-_.-一_一.lr_yP.1‥=…_.1　‥_

-II1-　-　　t-U.lI-･IPl-～II■-------III･-I･-I--,-----I-/1　-　-1･…7-1i

あるといえる｡そこで､さらに各開度毎の面　仙

開口面積比と容量係数比の差を計等し図7

にその結果を示した｡これによ右と､弁E　積5U

とその他の弁では弁開度15%～20%でその　ld) 40

差は運転しており､低開度ではその他の弁　　3u

の方が小さくなっている｡これは弁箱の底

部が凹状になっているため計算で求めた開

口面積よりも実際の開口面積が大きいため

で､低開度においては､凹状による圧力損

矢の影響より､面積の影響

の方がCu値に対しては大

きいものと考えられる｡弁　　1000

箱底部の凹状の大きさ(深

さ×巾)は弁F>弁D>弁　容

Cの順であり､図7より開　　暮

度が大きくなると凹の大き

い弁の方がその差は小さく

(損失は小さく)なってい

ることがわかった｡一般的

には凹が大きいと損失は大

きいと思われるが､凹部の

面積が開口面積に寄与して

いるものと考えられる｡

500

lr~一一~J C .JIS82山3l

I__I.,-｡　L) JIS82Ut)'1

.___∴一.　E.JWWA utJ2

▲-　▲一一一　　F . JISド7こIt14

1 0　　2t)　30　　40　　5L)　60　　78　　80　　9D J 00

閑　　　度(%)

図5　仕切弁の開口面積と容量係数の関係

. /::一一=1-j--;--/

∴了汁.････'-A C'JIS 8 2031 10(ノ山】

○-●-･ E.JWWA B62　100■n

1 0　　　20　　30　　　40　　　50　　　60　　　70　　　80

開　口　面　積(cJ)

-22-

以上のことから､仕切弁Cu

cu値は柳一滴積が最も影響

を及ぼすことがわかったじ

また､一一-一般弁は弁指の底部

が凹状になっているため､流

体抵抗が大きく､弁柏の底部

がストレートになっているソ

フトシール弁(弁ri)よりCu

値は小さいと予想したが､低

開度(15%～20'jo以巨では

大きい結果がでたGでIj']!掴

として底部の凹状の面積が影

響していることがわか-Jt'-0

t3) Cu値と｡径の醐係

各日径間のCu値について

同じ構造の陸相弁(弁A､弁

C､弁G)を対象に検討Lたし)

口径50皿､ 100mmおよび200血

の各科7)開口面積は｢｣径100

mmを基準にした場合､ H径50

mJnは1/4倍､ 11径200mmは4

倍となる｡そこで弁C江沼

100tnn)のCU値をそれぞれ1 /

4倍(口径50mmに相当)､ 4′倍▲

(L]径2〔)()nnに相当)した値と

弁A (=径50mm)､弁G (口径

200mm)のCu値との関係を

図8に示すo

低開度においてやや差があ

るものの突刺したCu値(実

線)と弁CのC｡値に倍数を

乗じて簡出した値(点線)紘

よく一致しているrノ　このこと

から実際に容量係数試験か不

可能引易合でも構造が同じ弁

であれば､一一つのt｣径の弁0)

図6　桐｣弁(lOOm山)噛鼻係数比と関目面積比の関係

'Ili　仙

川l lI

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Il.I hLl

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図7　仕切弁の閲歴と(面積比一容量係数)の関係

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cu値がわかっていれば簡易

的に開r摘清からCu値を予想することが可能であることがわかった0-23一一

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l･:.JW≠'A ｢〉62 10OJu

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¶

陸用弁の各口径の弁開度と容量係数､開口面積の関係を図9に示す｡

ぉ　　lr　　件　　数,3

0　　　　nU0 nU0　　　　5

4-一一-一一一㌦

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X~メ~-J C`JIS B 2031 (lOOnl)実測値

▲-■-▲^:　　　　(5OTb)　〝

`-'-' G■　　〝　　(200Ⅶ)　′′

X･ ･･t一･-, C'JIS B2031(tOO軸)

'E刺折X 4 (200珊)

'美測債一一4 ( 5r),TlB)

0　　　　10 20　　　30　　　40　　　50　　　60　　　70　　　80　　　90　　1 00

開　　　　　畦　(S)

図8　仕切弁の容量係数と

口径の関係

3･1･2　損失係数試験

(1)損失係数(以下(値と記す)

各弁の{値を表5および図10に示す｡また､ Cu値からの換算値(換算式はJIS B 2005参考に

よる)も同時に示した｡

実測した(値とCu値からの換算値とほぼ一致した結果となっているo各口径とも損失係数曲

線は類似しており､全開から中間開度(開度約50%)までは(値の変化はゆるやかであるが､全

閉近くになると急激に大きくなる｡口径問の差はあまり認められなかったが同じ口径の場合はCu

-24-

蓑5　　仕切弁の損失係数

し注)　L Dの開寵は　2%　　8%　13%　19%　　24'#　　29%　　67%　である｡

(5%) (log) (15%,) (20%) (25%) (30%) (70%)

2.換貫式(-2.138xl09Y _RLCu2

値の時に予想したとおり弁開度

15-20%以上ではソフトシール

弁(弁B､弁E)が他の弁より

やや小さい値となっている｡全

開時では200Ⅱ1mの弁(弁G)が

最も小さい値となっているが､

すべての弁が(値はO.2-0.4の

間にあり大きな差はなかった｡

参考までにソフトシール弁

100mTn (弁E)を管路中に設置

した場合の流量特性曲線を図10

-1に示したo C P-0はバル

ブ単体の弁開度と流量変化であ

る｡

0　　11)　　20　　　3()　　4rJ　　　50　　　60　　　70　　　81)　　90　　1 r)n

開　　　　　覆　(駕)

-25-

(2)圧力損失特性

ソフトシール弁(弁E)の

圧力損失特性(弁開度毎の流

量と差圧の関係)を図11､口

径50m､ 100mmの各弁の圧力

損失特性(全開時の流量と差

圧の関係)を図12に示す｡バ

ルブの口径選定や配管設計に

あたって参考になると思われ

る｡

図10-1　ソフトシール弁

(lj径100mm)

流量特性曲線

10　　　　2CJ

ハU　　　　　　∧U nU 0 0

o　　　　　9　　　　　8　　　　　7　　　　　6

続　　　j_

比　50

Q,/ qma1

40

(発)

30

20

10

､mAqJ

図11圧力損失特性(1) I-'U

ソフトシール弁

(口径100皿).LT lLJ

5

1t-

1

05

/ンン///

CP　如幣束〃)rl TJl舶二様致

30　　　40　　　50　　　60　　　70　　　80　　　90　　1 0

閲　　　　　夜　(港)

脚史( rf/)

/

I./

/左上〃…

//

図12　仕切弁の圧力損失特性(2)

全開時

!2　玉　形　弁

.2･1容量係数試験　　　　　　lDOO

lI Cu偵

各弁のCu値を表6および凶

13に示すo　弁Aを除いて各口径　生

ともに容量係数曲線は同じよう　像

な傾向になっており仕切弁より

もCu値は小さい｡これは､仕

切弁に比べ玉形弁の方が全開時

の開口面積は大きいが､フラン

ジ面の通過面積が同じで､さら

に流路の変化があるため圧力損

失が大きくなるからである｡

弁開度50%のCu値は全開時

のそれの約90%にもなっており､

それ以上に弁開度を大きくして

もCu値はあまり大きくならない｡

図13　玉形弁の容量係数

ノー/

′一一一一一′

I-一･一--.･.叫

56i-･l

-一一　A q勅裁軒井　　t SuqNAl

-　　-~~■■~1　B JlS lHU:n陸川( 5t)一)

▲ -~■▲~~■~~~一　C.JIB ll 20.u陸Jfl(loud)

ト　-〇････一一　D-JIB B 20.j】牲糊川Klmi

A--~…　EIJJS F■7L仙7鮎川‖川畑J

'　=~1　F 11SH2O3】8_帥i(2lX1u】

･1--J1-4　G J】SJl173L･7鮎川(仙al

10　　20　　30　　40　　50　　60　　70　　BO gO 1 OO

開　　　　度　　(彩)

このことから､圭形弁は流量調節用としても使開されている

が､井関度50%以下では少しの弁開度の変化でも流量は大きく変化するので流量の調節用として

使用する場合は弁の特性をよく把握した上で注意して使用することが大事である｡流量調節用の

弁としては弁Aのような特性のものがよい｡

表6　　玉形弁の容量係数

種類 開 皮 (%) �D"�剩2�D､R�劔巴��ｴr�

Cu �YNB�鞍��Cu 末7YNB�*ﾒR�Cu �YNB�鞍��.cu巨岩 價 cui亨禁 僂tノ �VﾇB�３�Cu �YNB�椅��

5 辻�- 途�13.7 ���】7.5 L 鼎��I 21.3i35 �6.3 �3B�19.6 杷ﾃ�10_0

10 ���ﾓB��･6��紕�鉄2�29.9 田f�Rﾂ謫c"��9.0 ��"�31.0 的?｣#偵2�

15 辻�- 淵#�｣C�ﾃ"��｢�sb�い2一9i87 �6.3 塔6ﾄS9I"繧��湯�43.8 鉄R�39.3

20 ���ー 5.7ー26 �1_Oi95 】 �53.7 ��ｓSr紕�末ﾃ�B�48.6日71i54.3 剴c�49.3

25 辻�- ���60.8 ��｣b�65-52128 �8.1 俣�#3CSrﾓR�鼎3俣cB��鳴�-

30 �纈�8.3 �b�70_6 �3B�75.7日43 �6.1 售C)?｣b紕�鼎釘�72.3 涛R�67.9

35 辻�- 俣3�76,5 �Cb�82.5 �SB�81-9日56 �2.9 鉄3B�78.2 辻�-

40 釘紕�12.6 鼎(ﾜC"紕��SB�87-0日63再6-7 剴�c�｣ふR�鉄cR�82.7 椿辻�

45 辻�- 鼎R�88.2日60 �0_4 �c把ヲ纈�B��s�83.2!597 i �7.4 ���ｶﾂﾒ�

50 l 澱紕�18.3 鼎r�92.2 �cR�93.2 �s2�.92.0日86 �6,9 田�r�90.3 l �#b�⊇90.0

60 湯紕�26.9日9 �6-1日7.0 �6_0 ���95.7 偵�澱�9l-6与64日94.3 剪ﾒ�-

70 �B�40.0 鉄��98.0 �sB�98.3日84 �7.9 ��"�摘���田cR�97.4 �3e｢�97.1

80巨lいoー0 剴S��100.0 �ｳsb�辛 99.4日85i98-4 剴#�映ﾓ途ﾃ)?｣sb��9.0 辻�-

90i29 �2_9 鉄��一oo.両 l 椿辻��｣ビ�ﾂ�99.5i 辻�-事680 l �9.6 辻�-

100い5日00.0 剴S��100.0日77 冓 10OJO!188!100.0 剴#�H*#���?｣��冤oo.0 駐C������

次に､耕雄でCu値に最も影響を及はす要関を検討したっC,,値に岩増を及ぼす要因として桔

隔壁角度､弁箱l細井体の弁座臥リフト､弁酬耽斜材イド瑚一無･開州.i積､軸方向半鮎

よび弁箱銅などが挙げられるが､その中でも､佃こCu伯に影響を射ますと考えられる隔壁角風

聞11面積弁休妓び弁箱の弁願挙､弁箱和律ついて､ L｣桂川UmmO)弁悌し∴弁D･弁F-)の3種類

を対象に検討したo表2より､隔壁和宣は弁C (6〔け→弁D L500号雄E (450) (CU値から見れ

ば弁E>弁D>弁C)､弁体弁庫径は弁E>弁D:-,弁Ll (cu伯から見れば弁C>弁か>弁E)･瑚

弁座倒ま弁E>弁C-弁D rCE,値も同い･弁箱直狛拍E､､:凍C一弁D rCu傭帖圧)である

か､ 3種類の弁0)全脚寺のCu値は剛3より弁E二＼)弁口二瑚Cとな-ている〔以上のことから隔壁

角度がCu値に最も影響を蚊

はすものと予想されるが各要

田毎に詳しく調へなければ影　　5'川

響の度合いは不明であるo　　　′i

(2) Cu値とfj糾｣面積0)関係　　　栢1日(,

弁Cについて弁開度毎のC〔,係　5r,

値と関目面積の関係を図14にをセ

開口面積とCu値の関係を図

p　--I.I-.-　11､-　-　I I-1　-　■.　1---･I-･-1一1Jl---■1　-　I-.-ll--1‥1---I

15に示す｡井関度100%にお

ける開口面積は12159m虚であ

るのに対し､フランジ面の断

面積は7850Tn通であり､これは

弁開度64.6%の開口面積に相

図14　玉形弁の杏酎素数と関目面積の関係(=

L I,

▲　一･一-一一一-▲

.-r一･一　~

I-l _ll1-I -　　-

l≡i

-

′

iT小門lz L .IFFI H 2(HjHlA,･Hい1r)()rlDl

I 000

50n開

口

loo南

5〔)

的

(cJ)

10

5

1 0　　　　2日　　　:ill.　　　Hl rJU　　　　仰　　　　70　　　　桝　　　　Hl1　　1 00

r描J lfL　　( 'J,J :

当する｡即ち､低開度におい

てはCu値は開口面積と比例

関係にあるが､開度を開けて行くとCu値の

変化は小さくなるo　これは弁開度を65%以上

に開けても弁入口の流量が制限されるため､

Cu値が大きくならないことを意味している｡　　寄

このことからリフトの距離を短かくし､コン　　早

パクト化することも可能と思われるo係

f3)流量特性

各弁の流量特性(弁開度と容量係数比)杏

図16に示す｡弁Aの自動調節弁はイコールパ

ーセント特性､その他の弁はオンオフ特性に

なっている｡ (1)でも述べたように弁開度

10%でCu値の30%､井関度20%で50-60%

となり､低い井関度でCu値の変化が大きく

弁開度のわずかの変化に対し流量が大きく変

化するため玉形弁は流量制御には適していな

-28-

■川1

ISr)

100

図15　関目面積と容量係数の関係(21

/･-i ･ -/-L

フラノソ面の斬廟的

1 〔1　　　　　　　5n I l)rJ

偶　Il　伯i　耶　rcdil

■　　■

メ//;/

/メ目刺JiI打ITT i T,r佃■

JlS h21川　作flll 5-Ill

/ノ　　　.一一L JrHJJ llf'i;相川川-`1山

._ll, 1)-.JlS 1日り11維Irl11日=巾､･

/　　　　　　　　._._. l二lトト:小11t-州.l仙.+L

.._. FL lト! 'Ht　咋111 71LI-L･･

｣▲_4 (, IlSI･ TM7 M.LHl仙EbtJ

I ･1　　2t1　　3U lq Flo

†-.P　　　　　岬　　　1 I.L

6rJ　　了rJ　　即　　〔10　　川0

いといえる｡流量を制御するには

弁開度が小さい時は流量の変化が

少なく､弁開度が大きくなるに従

い流竜変化が大きくなる弁がよく､

弁Aがそれに相当する｡

(4) Cu値と口径の関係

仕切弁と同じように各日怪聞と

cu値の関係について検討したo

(1)の結果からCu値な隔壁角

度の影響を最も受けることから､

同じ隔壁角度の弁､即ち､隔壁角度

1000

5∩〔

零

JL lnn

床50

tt

'ノCu7 10

5

図16　L:,彬弁の流責酎紺

図17　-fIjr/,,弁の容量係数と

[コ径の関係

/}′ =･.二ji

I/''　　/

./★`

〆

_メ- -- -･ I--一一一一一卜-L -Lヽー■･･▲じ-･三-

･一一'--メ i:ニJIS F 7.1n7ヰ糾H '川(｢Tn)一考JtPHdl

xI-I-十日

-～★ ■氏 ･ゝ~.-tit ･.濾 ~ktTt ㌔.鷲 表7玉形弁の損失係数:■､還 劔劔劔綿�ｳ｢�椶�[�ﾈ��ｲﾒ�ﾙj｢�FR�耳ｮ�ﾕF3u�.��ｷBﾓ���� �酸 ~軒､ rゝ:㌔ 一一.軽 _読._ +､ 一一一賢がオ {-■- 肇師 郡や:-I 触50タ

＼＼】A 傳cD一一一J-春光 劔劔劔

又 (形)､実d'j値 僮実測値凍第億 剋ﾀ測値 佻�ﾍｨﾝﾈ��津ｸﾝy&ﾆﾈ��ｩ_r�亅x蟀&ﾂ�i実棚 亅x蟀&ﾈﾔﾙ�ｩ&ﾂ粡.��ﾒ���#SFﾄﾉ9辻��

く 敬 近 な 天ﾂ�1 353…272 �01 謄###�#陳s�3B��71 �sS���劔 �

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15 �R�30 �奉�3729 僮 28 �B�31 �� 剪�

20 �3｣��偵r�ﾆﾂ�鳴�#Cｳ#C����18i2.2 �0 �R�2l 剪� 侈�cSR�%8ｹ�Mｲ�.ｸ.�"�

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35l ��絣�ゅ2�8.8 ��絣�lO.Oi9L4 �.0 燈��免ﾂ繧�12.0 ��ﾓR纉ｪH+2���自?��｣2���颯i����

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45l 途綯�6.6 辻��_5J7.2 �.3 67193 �0.7 96

50347 澱纈�6.0 唐��7.6 途絣�7.1 田R�62 塔b�90

60146 澱��5.6 途綯�7.4 途ﾃ��6.6 箸�bﾃ�Sb�都�82 澱緝��R�ﾂ�褪粢����

7068 迭纈�R縒�5.3 途��7.1 澱縒�6.3 鳴�R縋�ﾂ�5.2 途綯�7.7 巴ﾘ+R�R經ｳB韶r��

8031 �_1 途��6.9 澱綯�b絣�6.2 61 鉄B�49 � 白��無�R�ｦb�|ﾒ�����鐙���2罎�,ﾒ�

9018 迭縒�5_1 辻�- 剪� 途��r�7.5 綿耳璽ﾙ9b�ﾂ��

100】3 迭綯�5.I 途��6.8 � �剃�7.4 辻ﾘ爾�ﾂ��

6.5 田�S��鼎r�7 �l 凛b���凾��_ｷB���ｩ����Vﾄ2ﾕ��Tﾃｷﾒ�,F版奉�x/�#ﾕ��ﾂ綺�H爾�ﾒ�ﾓ����)wｲ��7ﾈ�ｲ�謦ﾊCr��ｽb�B�r�ﾉ?��閉��8自Uｲ�仏C翊粐�ｶx�ﾊH耳爾�自�r���Rﾙjb�B襄�ﾈ爾�ﾘﾜr�耳爾ﾒ����謹< +'-_ ∴ ★- ち. 蓮 義 蛋.: 十十 讃^-

Z..lp7.35.2.4. (荏)換昇値-2.138×1-09×_旦ヱ CuZ 図18玉形弁の損失係数 この結果､実測値と換算値はよ.--A:棚抑(50_, 劔劔劔剪` ■券

一致していることがわかるo 劔ー叫一B∴JJSb2031陣那50-) `~~一一一｣C:JFSB2O3l陸用(l00l)-

図18から弁Aを除いては損失係100 劔0ト一一一叫D二JJSJ32031陣同日OOh) ＼.メ-一一一E:JISF7307ki用(lOOtト

曲線ははば類似しており､全閉損500 くになると日直は急激に大きく失 劔■､.＼＼-一一■F:JJS82031朋(2-) ＼`一一4C:J■SF7307朗(60.7-).き.; ＼､＼､､､＼

るが弁開度50%以上では変化は係100 劔ン＼

小さくなっている.口径間におけ致5 る差は小さく全開時でも各口径と{ も{値は6±1の間に収まってお り大差はなかったo参考のため､1 船用弁(100mm)を管路に設置した5 場合の流量特性曲線を図18-1に 示したoCP-0はバルブの単体 の井関度と流量変化であるo ■圧力損失特性 各弁の全開時の圧力損失特性(流量と圧 loom)の弁開度毎の圧力損失特性を図20 劔潰����ⅸ�ⅲ��H�����.�+Rｸv��

.鶴,I ､一｡女 ★ rL､izi :-l頂 等 ■j5L _-;達へ +十 一二考 や～苛 ･嚢 潔 こ頚 �ﾈ��l�ｿ8�ﾂ�ｲｲ�

1020304050607080901 働促(‰) 力損失の関係)を剛9に示すCまた､弁C(陸稲弁､ 劔劔�*ｲ�n�ﾂ�払 iE.

こ示すC

以上のことから､玉形弁は流体の流れ方向が変わるため仕切弁に比べ用は大きく(約2腫)､ cu値は中神(約1/4倍)○また､Cu値および用に最も影響を及ぼす因子は隔壁角度である -30-

.A

わかった｡ さらに､流量制

として使用する場合は弁開

彩暗O)Cu値が全開時のCu

流量90%以l二となるため､

をよく把握して使用するこ

また､弁純度大切である｡

%以上は不要のためリフト

コンパクト

1 1　　　　日J

離を短かくし､

可能と思われる.っ

図18---1二耕,捕(船用lOOmm)の流量特性曲線

-　_　　　　■-~~~~~ ~

ノ　/

X 20　　　30

-.　1.ー_T--･.　　　　　　　　　-　　　　　　　　　･JHI U　　　　･り　　　　　ハリ　　　　　ーb FJI X　-　　　･J　　　　ヮU

a

∩レ

5O tO〔1　虎*(A 【M11)

DF,　10　12〔l 3日4()5日　lOO

逆止め弁

飢t'　流速Em/SJ

い,虹ntf,川t JJfH′川胤

4 0　.=-0　　帥

liij　　　股　(ち)

7〔J tit)　　g()

図20　玉形弁の圧力損失特性.:2)

(C ‥JIS B 2031陸用100mm)

弁は､榊瑚紬によ｡自由欄間でさるようにフリーの状-試験を行ったっ弁の開度の測定

､弁の動きがわかるようにテスクの動きとヒンジ-ピン0)動きを連動させ･ヒンジーピンを弁箱

-31-

外部まで取り出し､それに針を取り付け､針

のBi)転角度により行った0

3･3･1　容量係数

弁がフリーな状態になっているため規定の

差圧が確保できないので､流量を変化させ､

その時の井関度､上･下流測圧力を測定して

Cu値を計算した｡その結果を図21に示す｡

弁開度400以上では弁A､弁Bともにほぼ同じ

Cu値であったが､それ以下では弁Bの方が

大きい値となった｡一般に, Cu値に影響を

及ぼす要因としては弁箱直径､弁休弁座直径

および弁体重量などが考えられる｡表3より

弁箱直径は弁B>弁A (Ct'値も同じく弁B

>弁A)､弁体弁座直径は弁B>弁A(Cu

値は弁A>弁B)および弁体重量は弁B

>弁A (Cu値は弁A>弁B)であるか

ら弁箱直径が最もCu値に影響を及ぼし

ているものと考えられる｡

次に､流量と弁開度の関係を図22に示

す｡弁Aは流速0.5m/S～1.0m/Sで急速

に弁が開き､弁Bは流速1.0m/S～2.0m/

Sで急速に弁が開く｡また､井関度が同じ

であれば弁Bの方が流量は大きいが､こ

れは弁箱直径が大きいためと考えられる｡

3･3･2　損失係数

損失係数を図23に示す｡弁開度500以

下では弁Bの方がやや小さい値となって

いる｡次に､弁開度と圧力損失の関係を

図21スイング逆止弁の容量係数I

-._ - -J: -:一一㌦J,

rJ

･-'-.　A

1-----～一一-A B

図22　スイング逆止弁の開皮と流量の関係

(屯Illn

50

～

(rri/b)

10

開　　　　　　　唾

図24に示すo E値とは逆に弁Aの方が小

さい｡この原因としては弁箱直径が考えられる｡弁体重量による圧力損失以上に弁箱直径による

量の影響が大きいためと思われる｡

なお､参考のため流量と圧力損失の関係を図25に示すo

以上のことから､逆止め弁の性能に及ぼす要因としては弁箱直径と弁体重量が挙げられるが､

者の関係についてはデータを多く採って検討する必要があると思われる｡

-32-

図25　スイング逆止弁の流量と圧力損失の

関係(口径100m)

図23　スイング逆止弁の損失

係数(口数100皿)

24弁開度と圧力損失の関係

4.まとめ

仕切弁､玉形弁および動しめ弁の性能試験(容量-､損失係数)を行った結果つぎのことがわか

った｡

Ll)仕切弁

o cu値は開Ll面積の影響が最も大きいo

o一般弁とソフトシール弁のCu値を比-ると､井関度15-20%以下では一般弁､それ以上の

開度ではソフトシール弁がCu値は大きかった｡底部の形状の影響のためと考えられるo

o同じ鞘の弁であれは､一つのサイズのCu値がわかっていれば他のサイズのCu値は開u面積

から予想することができる0-33-

o C値は口径間の差はあまりなく､全開時の値は小さいo中間開度ではソフトトル弁が

さい値を示した｡

(2)玉形弁

o Cu値は隔壁角度の影響が最も大きいと考えられる｡

o玉形弁はフランジ面(弁人口面)の断面積が弁開度の約60-65%であることから､

時の(値は全開時のそれの約90%にも別･流量調整絹を目的とする時は注意を要するo

o仕切弁のCu値に比べ約1月である｡

o仕切弁と同じく･玉形弁でも同じ種類の弁であれば･ -のサイズのCu値かわかってし

他のサイズのCu値は開口面積から予想することができる｡

0日直はサイズ､種類が違ってもほぼ同じ傾向を示したo

o仕切弁のE値に比べ約20倍大きい∪これは構造-し､玉形弁は流路の方向が変わるためであ

(3)逆止め弁

o Cu値は弁箱直径の影響が最も大きいと考えられる｡

｡ E値は弁A､弁Bで検討した限りでは弁箱直径の影響が大きく､弁Bの方が小さかった｡

なお､キャビテーション係数については､ 仕切弁･玉形弁の一滴の弁で試験を行ったが､視聴

よる定性的な試験のため測定結果の再現性に問題があるため今回の報告には記載しなかった｡

最後にあたり､供試バルブを提供して頂いた彦根バルブメーカに対し感謝の意を表しますo

参　考　文　献

(1) JIS B 2005-1987　バルブの容量係数の試験方法

(2I JIS B 2031-1986　ねずみ鋳鉄弁

(3) JISF 7307-1985　船用鋳鉄弁10k9f/cd玉形弁

(41水道協会雑誌　第53巻　3号(水道用バルブ特集号)

(53　水道用協会編　水道用バルブハンドブック

(6)配管技術'86･61 P95　流量特性から見たバルブの機能(平田次二)

(7) JWWAB62　水道用ソフトシール仕切弁

ー34-

水道用バタフライ弁のキャビテーション特性の改善について

滋賀県立機械金属工業指導所　佐　藤　董知夫

株式会社清水合金製作所　九　本　芳　男

株式会社丸万茂又　森　岡　季　義

清水工業株式会社　書　店　久　光

適用に用いられるバルブは多種槙に及んでいるが､上水道においては水資源の不足対策や有効利

配妄定圧か流量制御特性に関する要求が増加しつつあり.1)ぁる種のバルブは流体制御機器

ての性能をもとめられるo

適用バルブとしては､日本工業規格(JIS)及び日本水道協会規格(JWWA)に制定されている

弁が多く採用されているが･なかでも水道用バタフライ弁(JISB2064･旧JWWABl14)め

賢品実績は漸増傾向にある｡2)これは･操作性(開閉トルク･開閉時間)･同口径で小形.軽量･流量

鮎軽も比較的イコールパーセソテー澗性に近い(パラポリック特性)､耐久性及びIt水性能摘上し

コストパフオ-マンスが高い等の特長が寄与していると思われるo

面､全開時の圧力損失は仕切弁等に比べて大きい(この傾向は､小口径はど･また高圧用はど大

､3)さらに流速が大きいと大きくなるのは当然である)等の欠点があるo

タフライ弁は朋目的によって､開閉遮断､緊急遮断､減圧､放流･制御(圧力調整･流量調節)

して導･送･配水管路等に設置されるが､主に流量調節用に用いる場合･サイジングや調節範囲の

の基礎となる容量係数や､管路損失水頭の検討に必要な損失係数等は流体系の制御性や応答性を

慮した管路特性を判断する4)ぅぇで有用なバルブ固有の流体特性値であるo

さらに､流体条件によって､弁騒音や配管系の振動が構造物及び周囲の環境に及ぼす影響に関する

タも配管設計上必要であり､特に圧か流量コントロ-ルの場合､不可避的現象であるキャビテ

ションの問題は軽視できないLl

キャビテーションは､バタフライ弁の流量調節操作を行うとき､全開から全閉に至る中間開度域で

生し､バルブ前後の差圧が高いときや二次側圧力の低い場合にキャビテーション係数が小さくなり･

びしい条件となる｡

また､中間開度での絞り運転にとどまらず頻繁な全閉操作によっても､キャビテーションの強い作

を受机バルブや二次側配管の潰食を招くことがあるo

Lたがって､バルブに伴うキャビテーション対策として様々の方法が講じられることとなるが､バ

ブ製造者の側からは､可眺限りキャビテーションを抑制する弁箱構造や弁体形状のバタフライ弁

設計を行い､市場に提供することが開発目標の一環ともなるo

バタフライ弁については､これまで少くないバルブ製造者から種々の形式のものが考案発表されて

るが､従来品に対しての改善効果を詳細な技術的データを付して､明示している例は少ないようで

る｡

これは､バルブ内部の状態が観察しにくいこと､キャビテ-ション発達過程の検知方法やキャビテ

ション強度の評価方法等の技術が､一般的レベルで確立･普及していないことにも起因すると思わ

-35-

れる｡

この観点からは､本報で述べる筆者らの実験も必ずしも満足すべきものではないが､キャビテーシ

ョンを抑制し得るバタフライ弁の弁体を考案し､若干の実験を行ったので報告する｡

2.バタフライ弁の流れの構造

2･1　バタフライ弁の流動形態

バタフライ弁の絞り状態時の流れ形態は､図1に示されるように､弁体が下流側にある開口部を

ノズル様の流れ(以下｢ノズル側｣と称する)､弁体が上流側にある開口部をオリフイス様の流れ(

以下｢オリフイス側｣と称する)として説明される｡通常の同心軸型バタフライ弁では､管路の流

れは弁体軸心よりオリフィス側に近い弁体のある位置から分流し､それぞれの開口部に向うためオ

リフイス流れ部の通過流量に比べてノズル流れ部の通過流星が多くなる｡このためノズル側はオリ

フイス側に比べ､絞り部分の流速は速くなる｡

そして､ノズル流れ部の後方流れは､図2のような噴流域と後流域との流れとなり､オリフイス

流れ部の後方流れは､図3のような噴流域と後流域との流れとなる0

さらに､弁体下流側でノズル流れとオリフィズ流れは合流され､図4のような偏流･噴流流れと

なり､噴流流れの方向と後流流れの方向が異なり､かつ後流域での渦流れ方向も異なりノズル側か

らオリフイス側-流れが移動する放物線状の渦流れ層ができる流動形態である05)

ノズル側

｣　L J　　　｣ニーー･･ゝ

-jig---; --Tこ

iiWiiiiii r-オリフイス側

図1　バタフライ弁の流動形態

噴流域

図3　オリフイス流れ

図2　ノズル流れ

噴流域

図4　偏流･噴流流れ

一36-

2･2　キャビテーションの生田

キャビテーション現象の一般的説服しては､流水の圧力が局所的にその温度における飽和蒸気

圧以下に低下するとき､沸騰して蒸気泡が/摘し､かつ成凱てキャビティを形成し､仕棚復に

ょって急速に壊滅する過程とさオーているが､純水における気相変化の条件や実際にはキャビテーシ

ョンが発柑る肘は蒸気圧以一一Lである場合も多い6)等から､流佃の相性気体･欄物がキャ

ビテーション核になるとするもの､溶解気体の成長掛こよるとするもの等の講説があり･ ｢分に解

明されていないが､バルブ等の流体輸送機械は･流れが絞られ流速が増加し･静圧が低下する縮流

部及び三次元流れ場における部分的-圧の低-F･渦の発生によって-する｢減圧が支配要軌7)

とみるのが相当である,

前述のようにバタフライ弁は･流7kbsL/ズル側及びオリフイス側の開口部を噴流状となって通過

し､後流域で渦流を生じるため､それぞれの縮流部近辺及び渦流れの領域で｢低圧｣が発生するこ

とは容易に推測できる｡

バタフライ弁の流れの可視化の実験結果烏)によると､同心型弁体で回転軸に直角絹中心断面0)

ノズル側を通過する噴流は直進し､他方を通過する噴流は扇形状に広がる0

両方の噴流と弁体とに配れた部分に循-の禎域が存在し､噴流の鯛では乱れや渦となった

後､再び乱れのない管内流へと移行することが報告されているoまた､回転軸に平行輯向からの

観察では､管中央を通過する噴流があり､その両側には渦の発生を伴っていることが明らかにされ

ている｡

さらに,キャビテーション発生位置では･弁体のエッ珊近に発生するものと弁体の下流に少し

離れて発生するものとに大別することができ､前者は通過噴流と弁体下流側の剥離域との境界部分

であり､後者は噴流が崩壊して大きな乱れや渦に変化する部分であるとしているo

キャビテーションの発生と弁開度の関係では､弁体上､下流の管壁及び弁体表面の圧力分布測定

の実酢異の報文軸あり･弁開度50度以下では､キャビテーションが成跳び十分成甜酢下

流鵬底部(ノズル側が位置しているlの圧力係数(酪元化した圧力)がか別低下するoまた､

キャビテーションが十分-するまでは､弁体背面での圧力鯛状態に変化がなく､フラットであ

ることから､流れは完全に剥離していることを札たoそして､各弁開度の測定結果から､キャビ

テ-ション雛は､弁開度が大きい場合には､前縁側(オリフイス側)で､井関度が小さい場合に

は後縁側(ノズル柳で支配的であるとしているo

これらのことから､バタフライ弁のキャビテ-ションは､弁開度が比較的小さい範駅は､ノズ

棚順流による境界層とせん断層が断る位置で初発し､噴流の発達領域で剥離域との相互作用に

ょり舶するのであり･また､弁開度が比較的大きい範例でCLオリフイス側噴流の吸引(まき込

み)､乱枇流れの偏流や噴流-.の不連続-生じる渦と渦の-が逆の場合に､流体せん断が起

り,急激に附膳什発牛する拍と考えられる-J】0)

2 '二法芸o;;;+ニヨヒ誓｣｡僻耳掛らt T･-,能脚､キャヒテ-ションの-萱を抑

止ーし,これに起閏する齢や振動を低減しうる弁の機能を考察すると､

1 )ノ如側を通過するfF=･･い蹄を分散された噴流とし､噴流間の干渉作用によって境界層の発一一37

達とせん断層の生成を緩和する｡

2)弁開度がある程度大きくなる場合に､弁体による剥離域を狭め､オリフイス側を通過する境

を管中心方向-導くと同時に,後方流れが偏流とならない平均流れで､かつ噴流を細かく分散

流れ中に不連続面をつくらない｡

このような観点から､図5のような形状の模型弁体を試作した｡

節-●滋　●●

●･轟●滋●

図5　　実験に用いた模型弁体の形状

弁座が回転軸の上流に位置する弁体直径142.8皿の偏心型弁体の背圧面にフローガイドと称する仕

切羽根を設け､円周部分にU字状の溝を切った整流板と称する穴明板をフローガイド部にボルトで固

著したもので､ 4本のフローガイドの両端部の方は弁体外周方向に少し角度をも

ている｡

弁体はフローガイドの高さの異るもの2種(A :低､ B :高)､整流板はU字状溝が全て深いものを

D､ノズル側に深い清､オリフイス側に浅い清をもつものをCとする0

整流板の穴の配列､大きさ等を変えたもの5種類程度のバリエーションで予備試験を行い､上記形

状を採用した｡

試作した弁体は､小関度の範囲でノズル側及びオリフイス側の集中噴流を整流板辺縁に設けたU字

溝によって､キャビテーション気泡が初発し易い位置において､分散されたジュットにし､噴流のも

つエネルギーを滅勢する効果がある｡

また､弁座が軸心の上流側にある偏心型弁体の場合はノズル側に比べてオリフィス側の開口面積は

大きく､したがって通過流量も開度が大きくなるにつれて増大する｡故に弁体が傾斜した姿勢で噴流

-38-

を7-ガイドによって･弁体背面の負圧鯛に整流導入し･ -板に配列した穴から分散噴出さ

せて渦の発生を防止するG

以上のキャビテーション抑止効果を確認するため､従来型弁体として､図6に示す同心型(直径

148nm)及び偏心型弁体を用意して･可視化による比較試験を行ったo

3.実験装置および実験方法

3･1実験装置

実験には図7に示す循環式の装置を用いた｡装置仕様の概略は次のとおりであるo

水　　槽　容積1718nf(W6･6×Dl･8×Hl･5)

試験配管　直管部　200Ax約13m

試験区間　150Ax3･2m

送流ポンプ　渦巻式　26.3mX4rrf/min

13.OmXIO.5 Ⅰ止/min　37kw

流　量　計　電磁流量計200A　流速スパン

0.3-10m/sec　精度0.5%

圧力検出器　半導体拡散形ゲージ圧センサ~

定格圧力10k9f/C通　精度1%

温度測定器　測温抵抗体　PT-39-

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図7　　実　験　装　置

図8　測定部の概略

①上流側圧カタップ

㊥下流側圧カタップ

③供試弁体

④アクリル管

⑤アクリル製水槽

⑥短　管

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試験時の流量及び圧力調整はインバータによりポンプ回転数を変え､また下流側に設けたバタフラ

イ弁により行った｡

試料水は水槽に貯潤された水道水を剛､たが脱気､整流等のための設備は特に設けていない｡

キャビテーションの観測には･図8のような内径150mの透明アクリル管の内部に試験弁体を取り付

-40-

け､アクリル管の周囲は観測及び写真撮影に便利なように同じく透明アクリルの矩形水槽で闘い､

水を満たしている｡アクリル樹脂は水とほぼ等質(比電1.17)であり､屈折等による像の歪みが少

ない｡

このアクリル管の中心部に水平方向に弁体回転軸を設け､水槽外側に弁体ストッパ機構と開度計

を備えた減速機を同産している｡

3･2　実験方法

キャビテーションの発生段階は､初生-サブキャビテーション(Sub.C)-遷移領域-ス-パ-辛

ャビテ-ション(S.C)領域-と移行し､11)これらの各段階でキャビテーション気泡は大きさ､形状､

発生位置等種々の様相を示すといわれる｡

ミクロ的に発生段階を解明しようとすれば､気泡の成島､崩壊はiLSオーダーであるので､高速度

の瞬間写真や超高速ビテオ等をl削､る必要があるが､バルブの場合は､マクロ的に配管(弁箱)内

の変動圧､衝撃音圧､振動(加速度変位)､騒音レベル等の変動を検知しキャビテーションの強度レ

ベルとして促え､その変化割合で各領域を推定する方法が行なわれている｡そして変化曲線の変曲

点を各限界点としてキャビテーション係数(圧力係数の--種で無次元数)で表している｡

この係数は､実験者によって初生､臨界､成長､使用限界等々定義されその意味するところも一

様ではない｡

本報は模型弁体形状の相違によるキャビテーション発生状況の差異を可視化装置によって観測す

ることを主眼にしており､目視による初生キャビテーション係数の比較及び管内における流体条件

が等しい(同一キャビテーション係数)場合の発生の状態を写真撮影によって比較することとした｡

初生キャビテーションは一定の井関度に設定し､流量(流速)を漸次増加させ､気泡の発生が目

視可能なポイントで判定した,なお､時間的には少し前より視認できない微細気泡の崩壊音と想像

される間けつ性の昔が認められ､気泡による初生点の直前にはかなり連続的な音に変るが､井関度

が小さい範囲では乱流騒音と紛らわしく､また観測者の主観的要素が大きいので採らなかった｡

発生状態の写真による比較は､弁体の上流側圧力を20mAqに保ち､キャビテーション係数1.5､

1.2､ 1.0､ 0.75､ 0.5に設定して行なった｡

この場合､キャビテーションはランダムな発生事象であるので､同一開度､同一キャビテーショ

ン係数であっても写真の像には若干の相違が生ずることはやむを得ない｡

4.実験結果

4･ユ　初生キャビテーション係数

図9la)～(d)は各供試弁体の各開度におけるレイノルズ数とキャビテーション係数の関係を示すD

レイノルズ数Re及びキャビテ-ション係数orは次式で表わす,

Re-uD/v

D:管の内径〔m〕

U :管内平均流速〔m/S〕

V :動粘性係数〔m/S2〕

-41--

レイノルズ救　fte

図9(bJ初生キャビテーション

係数(偏心型)

点嘩JT E'･I小.1+寸

α- (Hd-Hu)/(Hu-Hd)

Hu, Hd:弁休前後の静圧〔mAq,ゲージ圧〕

Hu :水の飽和蒸気圧一大気圧〔mAq)

上記のoについては､バルブの場合､流水中のキャビテーションの発生条件から導出される-般式

は0-H-Hu/AH12) H :流水中の絶対圧力水頭(mAq)､ Hu :ある水温における飽和蒸如頑

-42-

さ嘩'.巾'･-小.山++

L I E　1 10

レイノルズ致　Re l係数(改良型8-D)

(mAq)､ AH :バルブ前後の圧力差(mAq)で示され(Hは最低圧が対象となるのでバルブの下流側

の値が用いられる)､このけで表わしていることが多い｡

上流側口径と下流側口径が異る場合や流速の大きい場合は､ 0 -(Hd-Hu) / (Hu-Hd+U2/2g)

で計算されることもある｡

図10(a)は供試弁体の各開度における初生キャビテーション係数(αiで表記)を示す｡

改良型8-C､ B-Dはフローガイド及び整流板を付加しない偏心型に比べて大幅に♂iは低下し

143-

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ている｡

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